加氢裂化装置氢压缩机的主要参数课件.ppt

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1、加氢裂化装置新氢压缩机的主要参数,厂名,处理量,新氢压缩机操作参数,机器,备,注,-,流量,入口压,出口压,入口,配置,茂名,80,21470,1.2,19.3,40,2X60%,三井,南京,80,21470,1.2,19.3,40,2X60%,三井,辽阳化纤公司,100,29233,2.396,19.3,40,2X60%,吉林化学工业公,60,16000,2.4,13.82,40,2X60%,Dress-lan,镇海炼化,80,20850,1.2,19.23,40,2X60%,沈气厂,氢气在往复式压缩机中的压缩,氢气在往复式压缩机中的压缩，一般具有以下特,点：,?,可通过多级压缩实现较大的压

2、力比：,?,限制每一压缩级的出口温度不超,135,?,尽量采用无油或少油润滑,?,控制活塞平均速度不大于,3.5m/s,?,在多级压缩的往复式压缩机中，要采取级间,回流的控制手段，使每级压力比尽量接近,设计值,新氢压缩机配置方案,根据装置所需的新氢量，在选择新氢,压缩机时，通常有三种方案可供选择,2,60%,3,50%,，,2,100%,。,方案,方案（一）,方案（二）,方案（三）,项目,2,60%,3,50%,2,100%,1,操作方式,正常时,2,台同时操作，,一台,故障后，装置降量操作,正常时，两台并联操作，一,台故障时，另一台投入，装,置不降量。,正常时，一台操作，一台备,用,2,备用

3、率,无备用,一台备用,50%,一台备用,100%,3,驱动电机,功率需求按总量,60%,，,容量,中等,功率需求按总量,50%,，,容量,最小,功率需求按总量,100%,，容,量最大,4,操作可靠性,取决于机器质量，,但由于无,备用，在一台故障时，装置,需降量,有备用机组，,故障后可迅速,切换，保证装置处理量,有备用机组，故障后，可迅,速切换，保证装置处理量。,5,占地面积,最小,最大,大,6,投资,最少,大,大,在选择配置方案时，还应考虑以下因素。,1,）,压缩机的排量控制及调节,新氢压缩机可以通过设置固定式或可变式余隙,腔及入口卸荷的方式实现排量控制。,通过固定式（或可变式）余隙腔可实现约

4、,10%,左右的排量控制。,通过入口卸荷可使具有二列一级缸的压缩机,实现,0%,、,25%,、,50%,、,75%,、,100%,的排量控,制、对只有一列一级缸的压缩机可实现,0%,、,50%,、,100%,的排量控制。,以,2,60%,的方案为例，通过,10%,余隙腔及入,口卸荷控制，可实现所示的操作工况的组合：,2,台,60%,配置方案,工,况,A,机,B,机,总排量,1,60%,60%,120%,2,54%,（余隙腔开）,60%,114%,3*,54%,（余隙腔开）,54%,（余隙腔开）,108%,4,30%,（入口卸荷）,60%,90%,5,54%,（余隙腔开）,30%,（入口卸荷）,

5、84%,6,60%,0,60%,工况,3,为正常工况，总量的,8%,每台为总量的,4%,用于压,力控制回流,2,）,某些装置要求新氢压缩机在某一,中间压力下抽出部分氢气，这将对,压缩机级压缩比的选择提出要求。,3,）,为了使操作中当运行余隙腔调节,及入口卸荷调节时，压缩机级压缩,比能保持在设计值，新氢压缩机还,需设置级间回流控制系统。,新氢压缩机的级间调节,新氢压缩机的级间调节,单台配置方案的优化,无论采用何种配置，对单台机的选型,均需考虑级压缩比的合理分配，总列数,及每级的气缸数。,近年来往复式压缩机多采用卧式对称,平衡型,。,压力比：,从限制每级出口温度不超过,135,的条,件，每级的压力

6、比一般均小于,3,。,总列数：,在确定总压缩级数及级压力比以后，根,据每列为一个气缸的原则确定总列数，考虑到,压缩机动力平衡的要求，采用偶数列是理想的。,每级气缸数：,由每级要求的入口流量计算出的,气缸直径，再综合考虑总的级数，列数及动力,平衡，确定每级的缸数。,新氢压缩机对每级出口温度的严格要求,（小于,135,），使制造厂在考虑配置方,案时应综合考虑压力比的分配及总的列,数，从动力平衡的角度选择偶数列的布,置较为理想。,压缩级数及列数,偶数列的气缸布置对机架受力和,力矩的影响,压缩级数及列数,目前工业上应用的往复压缩机从,2,列到,10,列，,每列间相隔相同的角度。,为减少往复及旋转质量惯

7、性力的影响可应,用以下方法：,.,对,2,列，,4,列,90,o,布置，,8,列,45,布置的采,用配重。,.,4,列,180,、,6,列,60,、,8,列,90,布置可不,需要配重，所有往复惯性力全部平衡。,曲轴箱列数设计,压缩级数及列数,从设计角度，最佳的方案是所有各列的,往复部分的质量相等，或相对的二列往,复部分质量相等，最低的要求是使相对,的二列往复部分质量尽可能接近，并采,用较重的活塞、在十字头上加配重。,意大利,NUOVO Pignone,公司,H,型机架的数据,架型号,HA,HB,HD,HE,HF,HG,额定功率,kW,8001600,1,2503750,2,3009440,3,

8、80019000,4,50022500,7,00035000,转速,max,r/min,1200,800,700,600,480,430,行程,mm,180,210230,240280,240330,320420,360450,曲柄拐数,24,26,28,210,210,210,HHE,压缩机数据表,型号,HHE-FB,HHE-VE,HHE-VG,HHE-VL,综合活塞力,kg,13608,27216,47628,81648,气体力,kg,16329.6,32659.2,56700,99792,活塞杆直径,mm,57.15(2.25”),76.2(3”),101.6(4”),127(5”),曲

9、轴直径,mm,171.45(6.75”),228.6(9”),279.4(11”),330.2(13”),行程,mm,8.5,10”,12”,11”,13”,12”,15”,12”,16”,额定转速,rpm,500,428,333,333,最高转速,rpm,600,500,375,375,最大线速度,m/s,5.08,4.657,4.445,4.511,气缸列数,(1),、,2,、,(3),、,4,1,6,1,10,1,10,最大单列轴功率,503.35kW,1155.8kW,1938.8kW,2565.2kW,最大轴功率,kW,2625,5280,8850,17195,2,列机重量,kg,1

10、3923,21546,27125,43772,每增,1,列重量,kg,8526,7258,10433,14515,2,列机占地,mm,5791,2134,7747,2413,8128,2591,9017,2972,每增,1,列占地,mm,5791,524,7747,635,8128,673,9017,788,压缩机工作原理,分体机身,整体机身,整体浇铸的大机型机身,曲轴拐数设计,压缩机的三个,曲拐之夹角,为,120,度,对称平衡式需,要一个虚拟,曲拐来平衡,其它三个曲,拐,对置式曲轴结构,对置式结构加,大了压缩机的,承载能力，并,可实现奇数列,布置,对置式与对称平衡式的比较,曲轴,短垮距多支撑

11、提高整体刚性,十字头名称由来,十字头销,连杆,活塞杆,十字头体,滑板,衬圈,小头瓦,夹块上紧十字头,N,N,F,F,液压上紧拉力器,液压口,拉杆螺母,拉杆螺栓,上紧螺母,活塞杆,法兰,液压上紧十字头,液压上紧十字头,中体滑道中的十字头,小型机用,超级螺母,上紧,模锻连杆,模锻连杆,铝镁合金轴承,薄壁瓦滑动轴承,整体铝镁合金,低摩擦高强度,钢基巴氏合金,强度低易剥落,润滑油孔,润滑油孔,轴瓦的性能比较,巴氏合金,承受能力,所需润滑油过,主轴瓦和连杆大头瓦,滤器进度,厚度mm,PSI,%,U,钢基巴氏合金层,0.06,1000-1600,100,40-60,铜基巴氏合金,0.007-0.01,12

12、5,25,铜基薄层巴氏合金,0.002-0.003,150-175,10,多金属薄层巴氏合金,Micro,300-500,10,吕合金基薄层进氏合金,0.005-0.001,5000,10,飞轮置于压缩机与电机之间,电动机,电机冷却器,压缩机,带盘车功能的飞轮,对置式布局和单支承电机,曲拐的均分度设计使能耗降到最低,HHE,载荷的均衡分布减小了对驱动器的冲击,对称平衡式的负荷不均衡性靠很大的飞轮加以克服,曲轴夹角的均分度设计,0,5,10,15,20,25,30,35,40,0,5,10,15,20,25,30,35,40,无计划停车原因统计表,?,36%,的事故率,?,40%,以上的维修费用

13、,?,间接引起活塞环的损坏,?,间接引起活塞杆的损坏,?,间接引起活塞杆填料的损坏,气阀的损坏引起,影响气阀可靠性的因素主要有,腐蚀：,在阀板、弹簧上极小的蚀点均可引起疲劳,破坏。,温度：,阀板、弹簧等所使用材料的温度极限。,对颗粒的容忍性：,气流中携带的颗粒会引起泄漏,和运动部件的疲劳。非金属材料对颗粒的容忍,性较好，因为颗粒可嵌在其上面不影响可靠性。,差压：,高的差压如果和高的温度组合则易造成阀,板的变形,冲击：,阀板对阀座的冲击速度过大会造成“冲击,疲劳”，其值和材料及阀的设计有关。,脉动：,如果阀在打开的位置下，阀板在阀座和,导杆间来回颤抖，这将减小可靠性。,?,PEEK,是,Poly

14、-Ether-Ether-Ketone,的缩写,阀片材料,阀片材料分子结构比较,金属分子结构,PEEK,分子结构,?,重量轻,为金属阀片的六分之一,减少惯性力和冲击力,及磨损,使用寿命增加,.,?,耐腐蚀,几乎所有种类的工艺气体,包括,100%H2S,和,低于,3%,的氯气或,HCL 100%HCO,等各种酸性气体,.,?,承受气体中液体和渣质,?,大升程,?,peek,阀片最大允许升程为,3.56mm,?,钢阀片最大允许升程为,1.788mm,?,可减少气体流经气阀的阻力,并提高使用寿命,.,抗冲击疲劳性高,抗饶裂疲劳性高,PEEK,材料特点,操作温度,操作压力,操作差压,环型阀,218,?

15、,C,210Kg/cm,2,105Kg/cm,2,POPPET,218,?,C,280Kg/cm,2,140Kg/cm,2,PEEK,的材料特性,环状阀,POPPET,阀,POPPET,阀的阀芯,Magnum,阀,活塞杆填料,活塞杆填料工作原理,斜切口三瓣式填料环,开放式水道填料盒,封闭水道填料盒,?,小“,O”,型圈,更换方便,?,封闭水套紧贴密封圈,冷却效果好,模锻连杆和大小头瓦,?,连杆是高强度模锻钢,制造,.,?,大头瓦材料为铝镁合,金,(,同主轴瓦,),上下两,半结构,可加垫调节,?,小头瓦为青铜瓦套,?,小头瓦内有螺旋线油,槽用于建立油膜润滑,十字头销,?,衬套是可更换零件,?,孔

16、口式卸荷器,?,柱塞式卸荷器,?,余隙腔式卸荷器,卸荷器的类型,压缩机的流量控制,入口缓冲器,出口缓冲器,入口过滤器,冷却器,分,离,器,指,状,卸,荷,器,柱塞式卸荷器,?,柱塞式卸荷器安装在,进气阀上,?,与一个进气阀一起使,用,.,当卸荷器关闭时,进气阀正常工作,.,当,卸荷器开启时,气缸,里面的压缩气体通过,阀中部的开口流回,排气阀关闭，气缸卸,荷。,柱塞动作过程,孔口式卸荷器,?,孔口式卸荷器安装在气缸上,?,下面有一个可更换的机座环,.,它可以,把进气通道全部堵住,此时气缸侧有,效地负荷运行,.,如果阀离开阀座,气缸,侧就卸荷,余隙腔卸荷器,?,余隙腔卸荷器安装在气缸端盖上,?,用

17、来开启和关闭余隙腔,.,当卸荷阀关闭时,余隙腔关,闭,当卸荷阀开启时,余隙腔与气缸腔连在一起,用来,减少流量,.,活塞杆,-,合金钢,AISI 4142,35CrMoV,-,不锈钢,AISI 410/420,，,17,4 PH,-,滚制螺纹加工工艺,-,螺纹根部应力限制,在最大允许负荷下,螺纹根部应力值限制在,10,000PSI,以下,(AISI4142,和,CC450,的材料允许抗拉强度力,100,000,和,160,000PSI),-,螺纹预,(,拉,),应力为最大允许负荷下应力值的,1.5,倍,.,?,满足,API,要求对应填料处活塞杆硬化处理,采用,:,-,感应硬化,-,表面镀铬,-,

18、活塞杆表面喷涂硬化技术,TC3-,高速高温喷涂,?,原料组份,钨,T+,碳化物,C+,钴,C+,铬,C,?,燃料室温度,2760,o,C,?,喷涂速度,1360,M/S,?,优点,:,-,涂层高密度,高,均匀度,与母体高强,度结合,-,表面硬度,RC70,-,耐腐蚀,辅助系统,往复压缩机的辅助系统主要有,入口过滤；,进出口缓冲,级间冷却；,级间气液分离；,润滑及冷却系统等。,辅助系统的正确选择对压缩机的安全运转至关重,要,保证各级气缸进入的气体是干净的，不含杂质,颗粒及液滴（水滴及油滴）。为了防止气体中,所含之水份在冷却的气缸（套）壁上会冷凝，,API618,规定进入气缸的冷却水温度应比气体入

19、,口温度高约,5,。因而设置专门的电加热设施,则是必需的。,严格要求的级间冷却系统应能使压缩后的气体,冷却到规定的入口温度，这不仅是节省压缩功,率的需要，同时也是保证压缩机正常吸入容积,的要求，在不变的重量流量下，温度高则容积,增加，造成各级间的不协调，改变级压力比。,正确的进出口缓冲罐的设计，可以防止,和抑止往复式机器的脉冲效应。,润滑和冷却（气缸及盘根）系统则是,保证运动机构,曲轴，连杆，十字头及,活塞和活塞杆正常运转的命脉，,D-R,公,司对往复式压缩机的故障统计，活塞杆,盘根，活塞环，支撑环，气缸润滑系统,的故障共占,37.5%,。而活塞环，支撑环及,杆盘根的故障，除材料、操作等原因外，,均和冷却及润滑系统有关。,制造过程中的主要检查,?,主要零部件材料的化学成份及机械性,能数据,?,重要零部件的无损探伤检查,?,水压试验及氮气试验,出厂试验项目,通常进行无负荷机构运转试验。,按规定在拆除进出口气阀的条件下，,进行,4,小时的全速运转试验。,试验后，对运动部件进行解体检,查。,机械运转拆检,机械运转拆检,